فراصوت Ultrasound

گوش انسان بسامدهای حدود ۲۰ تا ۲۰ هزار هرتز را می‌شنود. هر صوتی که بسامدش از این مرز بیشتر باشد فراصوت (اولتراسوند) است. این امواج هم‌چون صوت معمولی موج طولی‌اند، ولی طول موج بسیار کوتاهی دارند و همین آن‌ها را برای تصویربرداری دقیق مناسب می‌کند.

فراصوت چگونه تولید می‌شود؟

بیشتر مولدهای فراصوت از بلورهای پیزوالکتریک ساخته می‌شوند. این مواد وقتی ولتاژ متناوب بگیرند، با بسامد بالا نوسان می‌کنند و موج فراصوت می‌دهند؛ و برعکس، وقتی موج فراصوت به آن‌ها بخورد، ولتاژ تولید می‌کنند. بنابراین یک حسگر هم فرستنده است و هم گیرنده. بسامدهای پزشکی معمولاً از یک تا چند ده مگاهرتز است.

فراصوت چه کاربردی دارد؟

• سونوگرافی: پروب امواج را به بدن می‌فرستد و از بازتاب آن‌ها در مرز بافت‌ها تصویر می‌سازد. چون پرتو یونیزان نیست، برای نمایش جنین رایج است.
• سونار: زیردریایی‌ها و ماهی‌یاب‌ها با فرستادن پالس و سنجش زمان پژواک فاصله را می‌سنجند.
• آزمون غیرمخرب: یافتن ترک در فلز و جوش.
• پاک‌کننده‌های اولتراسونیک و برخی روش‌های درمانی، مانند گرم‌کردن موضعی بافت.
• طبیعت: خفاش‌ها و دلفین‌ها از پژواک‌یابی با فراصوت برای جهت‌یابی استفاده می‌کنند.

اصل کار تصویربرداری

فاصله از رابطهٔ ساده‌ای به‌دست می‌آید: زمان رفت‌وبرگشت پالس در سرعت صوت در آن محیط (حدود ۱۵۴۰ متر بر ثانیه در بافت نرم) ضرب و بر دو تقسیم می‌شود. هرچه بسامد بالاتر باشد، وضوح تصویر بهتر است، ولی نفوذ در بافت کمتر. به همین دلیل پزشکان بسته به عمق، بسامد را انتخاب می‌کنند.

ایمنی

سونوگرافی تشخیصی با توان معمول عموماً بی‌خطر شمرده می‌شود، ولی توان بالای فراصوت می‌تواند بافت را گرم کند یا حباب بسازد (کاویتاسیون)؛ به همین دلیل از آن در درمان هم استفاده می‌شود. در عین حال کاربرد آن باید پزشکی و حساب‌شده باشد.

پرسش‌های رایج

### فراصوت یعنی چه؟
فراصوت موج صوتی با بسامد بیش از ۲۰ هزار هرتز است که از آستانهٔ شنوایی انسان بالاتر است.

### سونوگرافی چگونه کار می‌کند؟
دستگاه موج فراصوت را به بدن می‌فرستد و بازتاب آن را از مرز بافت‌ها دریافت می‌کند. رایانه از زمان بازگشت و شدت پژواک تصویر می‌سازد.

### آیا سونوگرافی مضر است؟
سونوگرافی تشخیصی معمول پرتو یونیزان ندارد و در توان معمول بی‌خطر شمرده می‌شود. با این حال پزشکان آن را فقط در صورت نیاز تجویز می‌کنند.

### خفاش‌ها چگونه با فراصوت راه پیدا می‌کنند؟
خفاش صدای فراصوت می‌فرستد و از پژواکی که از موانع و طعمه برمی‌گردد فاصله و جهت را تشخیص می‌دهد. به این کار پژواک‌یابی می‌گویند.